미국 캘리포니아 숲에는 센서가 설치돼 있다. 센서를 통해 새들이 지저귀는 소리 등의 정보를 수집해 새들이 안전하게 살 수 있는 지역으로 이동할 수 있도록 유도하는 등 멸종 위기 조류들을 보호하고 있다.

IBM의 경우 오비탈 인사이트(Orbital Insight) 위성으로 삼림지역 사진을 찍고 불법으로 자행되는 벌목 신호를 감지, 관련 기관에 즉시 경보하는 불법 삼림 벌목 방지기술을 개발했다.

이처럼 사물인터넷(IoT)과 빅데이터, 인공지능(AI) 등 4차 산업혁명의 주요 기술들이 미세먼지 예측과 각종 환경분야 모니터링 등에 접목돼 정확하고 발빠른 대응이 가능해질 전망이다.

13일 환경부에 따르면 최근 스마트한 환경관리를 위한 '지능형 환경관리 대책반(T/F)'이 발족됐다. 대책반은 국립환경과학원, 국립생물자원관, 한국환경관리공단, 한국환경산업기술원, 국립공원관리공단, 국립생태원 등 환경부 소속‧산하기관과 사물인터넷, 인공지능, 드론 등 관련 기술 전문가들이 참여한다.

4차 산업혁명은 정보통신기술(ICT)의 발달에 따라 기계의 지능화로 생산성이 고도로 향상돼 산업구조 근본이 변화하는 것을 말한다. 4차 산업혁명을 이끄는 주요 기술로 사물인터넷과 빅데이터, 인공지능 등이 지목되고 있다. 

환경부에 따르면 사물인터넷의 경우 센서를 활용한 기술인 만큼 모니터링이 주를 이루는 환경분야에 주로 접목될 수 있다. 

각종 환경오염물질 배출 등 환경관련 모니터링에 센서가 사용되는데 수치가 높아지는 경우 담당공무원들이 직접 현장으로 조사를 나가지만, 사물인터넷을 활용해 시스템을 구축하면 제어 프로그램의 실행으로 정확하고 발빠른 대처가 가능하다.

빅데이터를 활용해 지능형 환경감시체계를 구축하면 사후 적발에 그치고 있는 오염사고 등 각종 환경 이슈를 사전에 예방할 수 있다. 

기존 오염배출량이나 기후 등에 대한 연차별, 시기별 데이터들을 모은 뒤 상관관계를 분석하면 오염도가 높은 시기를 미리 파악할 수 있다. 4대강으로 매년 발생하고 있는 녹조 문제에 대해서도 발생 시기와 원인 등을 분석할 수 있다.

이같은 빅데이터를 인공지능에 학습시키면 사전에 예측할 수 있다. 현재 환경부에서는 IBM과 협업해 미세먼지 예보제를 인공지능에 접목시키는 시범사업을 추진하고 있다. 예보관이 없어도 스스로 자료를 분석해 미세먼지를 예보할 수 있다.

해외의 경우 위에서 소개한 미 캘리포니아 숲의 빅데이터를 이용한 멸종위기 조류 보호와 IBM의 삼림 벌목 방지기술 등 다양한 분야에서 4차 산업혁명 기술을 환경관리에 접목하는 시도가 진행중이다.

아프리카 우간다의 퀸 엘리자베스 공원은 빅데이터 등을 활용해 밀렵꾼들의 불법 침입경로를 분석하고 밀렵이 일어날 만한 장소에 순찰대를 배치해 밀렵 행위를 방지하고 야생동물을 보호하고 있다.

젠 로보틱스(ZenRobotics)사는 센서와 3D 스캐닝 기술 등을 이용해 쓰레기들 속에서 재활용이 가능한 품목들을 스스로 인지해 분류하는 로봇을 개발했다.

IBM은 중국 베이징의 공기오염도 데이터를 분석해 공기의 오염도 변화를 예측하는 머신러닝 시스템을 개발했다.

또 기계 학습을 활용해 자기학습 일기 예보 모델과 신재생에너지 기술(SMT)을 개발해 1600건의 날씨 정보를 분석하며 지역 에너지 효율 향상과 날씨를 통한 신재생에너지 생산성 향상에도 기여하고 있다.

환경부는 매주 한 차례씩 대책반 회의를 갖고 이같은 해외사례 분석 등을 통해 정보통신기술들을 환경 관리에 접목할 수 있게 노력할 방침이다.

신영수 환경부 환경정책관실 정책총괄과 주무관은 "사물인터넷 센서의 경우 국가 측정망에 비해 정확도는 떨어지지만 가성비가 좋아져 여러군데에 적용하고 있다"며 "앞으로 정확도가 높은 국가 측정망과 연동해 나갈 예정이며, 미 연방환경청(EPA)에선 이같은 노력들이 진행되고 있다"고 밝혔다.

김종률 환경부 환경정책관실 정책총괄과장은 "지능형 환경감시체계는 각종 환경 모니터링에 접목할 수 있다"며 "스스로 조절을 하도록 프로그램하면 정확성있고 실시간 대응이 가능할 것"이라고 강조했다.